朝のレインシャワーからの水たまりは正午までに完全になくなります。 暖かい日には、アイスティーのグラスの外側に水滴が形成されます。 これらの自然発生は、水循環の中心的な構成要素である蒸発と凝縮の結果です。 蒸発と凝縮は反対のプロセスですが、どちらも水分子が周囲の暖かい空気または冷たい空気と相互作用することによって引き起こされます。
蒸発の原因
蒸発は、液体の水が水蒸気に変わるときに発生します。水の約90％は、川、湖、海から発生するこのような変化を経ます。 沸騰したお湯の鍋を考えると、蒸発の原因を理解するのが最も簡単です。 鍋の中の水が摂氏100度（華氏212度）の沸点に達すると、蒸気の形の水蒸気が鍋から上昇するのを見ることができます。 熱は蒸発の原因であり、水分子を互いに分離するために必要です。 このプロセスは、沸騰した鍋の場合ほど急速に、または明らかに自然界で発生することはあまりありませんが、熱はまだ働いています 水域があるところならどこでも、水分子を分離して上向きに運ぶことができ、水を液体から水に変換します ガス。
蒸発に影響を与える要因
風速、温度、湿度はすべて、蒸発の実際の原因ではありませんが、自然界の蒸発に影響を与える要因です。 風と高温の両方により、液体の水がより速く蒸発する可能性があります。 風は、表面と接触する空気の総量を増やし、水分を保持するためのより多くの容量を提供します。 温度が高くなると、空気中に蒸発する可能性のある水分の量も増加します。 高湿度は蒸発に逆の影響を及ぼします。 空気はすでに比較的大量の水を保持しているため、蒸発によって運び去ることができる追加の水分の量には制限があります。 言い換えれば、湿度が高いほど、液体から気体への変換速度が遅くなります。
水が地球の表面を離れる他の方法
水が蒸気に変わるのは蒸発だけではありません。 蒸散は、植物が根から吸い上げた「呼吸」水を水蒸気として残す同様のプロセスです。 このプロセスは昇華と呼ばれますが、凍結した水も蒸発する可能性があります。 気温が急激に上昇すると、雪が溶けるのではなく即座に蒸気に変わる可能性があります。これは、蒸発において熱が果たす重要な役割をさらに示すプロセスです。
結露の原因
蒸発と同様に、結露は水循環の一部として発生します。 蒸発によって上向きに移動した水分子は、最終的には大気のより高いレベルでより冷たい空気に出会う。 暖かく湿った空気中の水蒸気が凝縮し、より大きな水滴を形成し、最終的には雲のように見えます。 原因は温度変化です。 冷たい空気は水分子を分離し続けることができないので、それらは再び結合して液滴を形成します。 雲が見えなくても結露が発生しています。 より多くの水蒸気が凝縮するにつれて、通常、雲が形成され始めます。 降水が続き、水循環が再び始まります。